Elizabeth Hodson de Jaramillo, Ph.D.

Pontificia Universidad Javeriana

Colombia

Santiago 7 y 8 octubre de 2015

Session 3 / Sesión 3

State of the bio-economy in Latin America: A

view from the private and academic sectors

Estado de la bioeconomía en ALC:

perspectiva desde los sectores académico y

empresarial

Desarrollos de la bioeconomía en

Colombia

• Introducción: metas, enfoques, temas clave

• Situación Colombia I&D+I: Capacidades, desarrollos DOFA

• Limitantes para el desarrollo real de la bioeconomía

• Recomendaciones

Metas de la bioeconomía basada en el conocimiento

• Aprovechamiento sostenible de la biodiversidad y reducción en la presión sobre ecosistemas naturales

• Colaboración a la seguridad alimentaria y nutricional SAN

• Mejora en la eficiencia de los procesos y promoción de sostenibilidad ambiental, social y económica

• Sustitución de combustibles fósiles y materiales basados en petróleo

• Establecimiento de sistemas de ciclos cerrados con reciclaje con

aprovechamiento de los residuos en otros procesos, con base en cadenas de valor integrales y eficientes

Enfoque bioeconomía: Análisis de cadena de valor -eficacia en sostenibilidad económica, social y ambiental-

(el valor agregado es la incorporación de conocimiento C,T e I)

Muestras,

Investigación

y etapa

Precomercial

Producción

primaria

Acopio

Transformación

Extracción

Secado

Fermentación

(Escalamiento)

Comercialización

Consumidor

Final

Relación Investigación – Mercado

Articulación Actores (Público, Privado, Academia, Sociedad Civil)

Capacidades Empresariales

Capacidades Técnicas

Validación, Certificación y Normalización

Mecanismos de financiamiento

Marco Normativo

Fuente: INBIO, 2013

Temas clave con mayor potencial para bioeconomía LAC

1. Bioenergía

Biorrefinerías y bioproductos. Prioritario el desarrollo de combustibles de segunda y

tercera generación a partir de biomasa lignocelulósica (LC) no comestible. (residuos forestales o

de agroindustria o plantas cultivadas con fines específicos de biocombustible) o microalgas

2. Ecointensificación

No labranza o labranza mínima; manejo integrado de cultivos; bioinsumos:

biofertilizantes, bioplaguicidas (metagenómica); agricultura de precisión.

Tecnologías limpias; tratamiento microbiano de residuos y desechos (biorremediación, reciclaje),

producción innovadora de bioplásticos.

3. Valorización de la biodiversidad

Alimentos y piensos de especies nativas; productos farmacéuticos; flores; caracteres o

rasgos específicos (genes). Cadenas de valor alimentarias sostenibles. Tamizaje y

selección de nuevos metabolitos/enzimas bioactivos y estandarización de componentes

funcionales valiosos como ingredientes en alimentos, cosméticos y farmacéuticos.

4. Procesos y productos biotecnológicos

Biomateriales: producción de enzimas para usos industriales, biopolímeros,

nutracéuticos y biosensores.

Estudio Colombia

Capacidad instalada de los Centros de Investigación en Colombia en función de las tecnologías emergentes

• La actividad en estudios de I&D en productos naturales y sus aplicaciones en Colombia es de vieja data (1970)

• Las plantas y los microorganismos son los grupos más representativos de la biodiversidad que se están utilizando como fuente de desarrollos productivos de la biodiversidad. Los sectores más importantes son las industrias cosmética y fitoterapéutica, así como también la elaboración de adhesivos, jabones, colorantes, entre muchos otros productos.

• Las biotecnologías industriales y ambientales son una categoría muy vasta de tecnologías que utilizan microorganismos y enzimas en una amplia gama de industrias y procesos, como control de contaminación, biolixiviación y biorremediación entre otros.

• Un estudio de 97 grupos con desarrollos de interés en los temas de cadenas de valor, bioproductos y servicios derivados de la biodiversidad (centros de investigación, universidades y

empresas) mostraron que las capacidades científicas y tecnológicas son altas y se cuenta con buena infraestructura y equipamiento de base.

• Las limitaciones principales se relacionan con la baja capacidad de desarrollo empresarial, los procesos de formulaciones de los productos y escalamiento a nivel industrial.

DISTRIBUCION POR TIPO DE APLICACIÓN DE LAS INSTITUCIONES REVISADAS

No. total de centros/grupos revisados: 97

• Centros de Investigación/consorcios/SINA: 26

• Universidades: un total de 46 grupos

• Empresas: 25

6

0

3

14

3 4

2 1

10

5

13

23

9 10

6

0

2 3

4

7

12

3 2

0 0

5

10

15

20

25

Centros de Investigacion

Universidades

Empresa

* Otros: Servicos especializados, Bioinformatica, Metagenómica, Ecoturismo

Fuente: INBIO, 2013

PRODUCTOS COMERCIALIZADOS (EMPRESAS) O DESARROLLO DE

PRODUCTOS A NIVEL PILOTO (UNIVERSIDADES/CENTROS

INVESTIGACIÓN)

1 0 2

33

8

2 0

13

1 1 1

11

2 2 1 0

6

14 14

59

71

35

2 5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Centros de Investigacion

Universidades

Empresa

Fuente: INBIO, 2013

Resumen campos de aplicación y desarrollos en Colombia

• En centros de investigación y universidades la mayor frecuencia se encuentra en los campos de aplicación de agrícola y pecuaria, seguidos por los de alimentos y cosmética,

• En las empresas, la mayor frecuencia se encuentra en cosmética, y en agrícola y pecuaria

• Los productos comerciales desarrollados se concentran en la empresa, con menor desarrollo de productos (comerciales o nivel piloto) en centros de investigación y mínimo en universidades

Situación Colombia

Muestras,

Investigación

Y etapa

Precomercial

Producción

primaria

Acopio

Transformación

Extracción

Secado

Fermentación

(Escalamiento)

Comercialización

Consumidor

Final

Escalamiento

Etapa precomercial

Consumidor final • Biopolímeros

• Biocombustibles

• Nutraceúticos

• Oleaginosas

• Condimenticios

• Energizantes

• Homeopáticos

• Antibacteriales

• Antifúngicas

• Antivirales

• Ornamentales

• Colorantes

• Bioplasticos

Fuente: Inbio 2013

Muestras,

Investigación

y etapa

Precomercial

Producción

primaria

Acopio

Transformación

Extracción

Secado

Fermentación

(Escalamiento)

Comercialización

Consumidor

Final

Instrumentos financieros del sector

Capital Privado

Vehículos de financiación de capital

emprendedor

Redes de Ángeles Inversionistas

Capital semilla

Público/privado Tiempo

Fue

nte

s d

e f

ina

ncia

mie

nto

SERVICIOS DE APOYO

Fuente: INBIO, 2013

Desarrollo de productos en la cadena de valor

Ejemplos desarrollos Centros de Investigación Corpoica - Centro de Biotecnología y Bioindustria

• Probióticos para alimentación de teneros (coctel microbiano de bacterias ruminales de bovinos criollos)

• Biofertilizante MONIBAC para algodón (Azotobacter chroococcum)

• Biofertilizante RHIZOBIOL Fijador simbiótico de nitrógeno

• Bioplaguicidas: Microbiales: Virus, bacterias, hongos

Bioquímicos: Feromonas, Kairomonas

Baculovirus: a base del granulovirus de Phthorimaea operculella, especialmente indicado para el control de las polillas de la papa, Tecia solanivora y Phthorimaea operculella.

Grupo Inmunobiología y Biología Celular

Ejemplo desarrollos en Universidades

Estudios en fitomedicamentos contra el cáncer: el anamú (Petiveria

alliácea) y el dividivi (Caesalpinia spinosa)

• Los estudios in vitro (desde 2004) han mostrado resultados positivos sobre la actividad citotóxica de los extractos.

• El fitomedicamento de Petiveria alliácea ya cuenta con patente para Colombia y Estados Unidos. Con el apoyo financiero de Colciencias y el respaldo y la experiencia de la Universidad Juan N. Corpas y el laboratorio farmacéutico Labfarve han adelantado estudios científicos para ver los efectos que podría tener en pacientes con cáncer.

• Para tener el producto en el mercado nacional (2018?) se requiere de apoyo financiero del estado, así como aporte de la empresa privada para escalar el fitomedicamento a volumen industrial, realizar los estudios de toxicidad en animales y los estudios clínicos fases 1 y 2 en pacientes y cumplir con la normativa aplicable a medicamentos.

• Para el proyecto con el dividivi (Caesalpinia spinosa), que se encuentra más adelantado, el Grupo ha contado con una financiación más importante. Gran parte de los dineros provienen del Distrito Capital, y cuenta también con aportes del Hospital San Ignacio, la Universidad Javeriana, la Universidad del Valle y el apoyo de laboratorios Labfarve. Se requieren recursos financieros adicionales que permitan establecer una estructura productiva estable que conlleve al mercadeo del medicamento inicialmente en Colombia y posteriormente en el mercado latinoamericano.

Unidad de Saneamiento y Biotecnología Ambiental - USBA

Biorremediación Tratamiento de aguas residuales Diversidad biológica aplicada a la biotecnología ambiental (extremófilos) colección microbiana de cepas termófilas fermentativas productoras de ácidos orgánicos y alcoholes, enzimas extremófilas, específicamente lipasas y esterasas; cepas acido lácticas que también presentan actividad amilolítica, pectinolítica y xilanolítica, aplicaciones industriales donde sus ventajas permitan alta competitividad industrial producción de biocatalizadores de interés en la industria cosmética, farmacéutica y de alimentos utilización de microorganismos para la obtención de bienes derivados de los subproductos agrícolas proporciona herramientas viables y rentables para la utilización de desechos (patente) Patente de invención “Enzima Esterasa Modificada Enantioselectiva y Proceso para la obtención de la misma

Ejemplo desarrollos en Universidades

Grupo de Agricultura Biológica Desarrollo de biofertilizantes con utilización de micorrizas, bacterias promotoras de crecimiento, fijadores de N. Establecimiento de spin-off para producción comercial de biofertilizantes

Análisis FODA Capacidades

Consideraciones internas Consideraciones externas

FORTALEZAS OPORTUNIDADES

Potencial en Biodiversidad

Se cuenta con una enorme diversidad de flora, fauna y microorganismos con potencial benéfico, incluyendo un gran potencial en organismos marinos poco estudiados

Hay numerosos estudios en sistemática, taxonomía y se adelantan estudios en técnicas de punta como metagenómica, caracterización molecular, GM.

Políticas y Planes de Desarrollo

Hay políticas definidas de gobierno para promover el desarrollo productivo sostenible con base en la biodiversidad.

Se encuentran formulados planes de desarrollo y estrategias de implementación.

Se cuenta con oportunidades de apoyo financiero para I&D en recursos biológicos que incluya una perspectiva comercial.

Capacidades institucionales

Se encuentran numerosas instituciones públicas y privadas realizando I&D en

bioproductos con apoyo nacional e internacional. Centros de investigación y

universidades han realizado estudios para el fortalecimiento del desarrollo de bioproductos o servicios derivados de la biodiversidad.

Hay redes internacionales de cooperación científica y técnica en estos temas

•Se encuentran proyectos de investigación y desarrollo tecnológico en torno a las redes de valor en cadenas productivas.

•Los investigadores están tomando conciencia de la dinámica de los procesos hasta el desarrollo de los productos y se involucran en la búsqueda de los mismos.

Aplicaciones

Algunos desarrollos en bioinsumos y prácticas permiten la recuperación de suelos

degradados y la adecuación y aprovechamiento de suelos marginales, hay menor

impacto ambiental, los posibles usuarios son numerosos. La aplicación adecuada de

bioinsumos permite una mayor producción y posible protección contra plagas y enfermedades del suelo

Algunos desarrollos en aplicaciones en salud son muy promisorios

Se promueven alianzas entre la academia y la industria privada (o estatal) para el desarrollo de nuevos productos derivados de la biodiversidad.

Hay interés creciente mundial en promover eco-innovación, desarrollo agrícola sostenible y bio-

productos, así como servicios con base biológica (biorremediación) y en el fortalecimiento de las capacidades científicas y técnicas para su producción industrial

El mayor interés se centra en empresas de cosméticos, farmacéuticas, de alimentos

(nutracéuticos, procesamiento, biofortificación, enzimas), agrícola (mejoramiento, bioinsumos, biocombustibles, biorremediación) y químicos

Oportunidad de entrar en el desarrollo de una nueva economía mundial a través de innovación interdisciplinaria

Apertura de nuevos canales de Biocomercio a través de Tratados de Comercio (regionales e internacionales)

Hay planteamientos sobre nuevas relaciones y nuevas funciones entre universidad-empresa-estado

Se ha incrementado la demanda mundial por productos y servicios derivados de la biodiversidad

Se requiere acelerar la producción de bioinsumos de menor costo y amigables ambientalmente accesibles para los pequeños agricultores

Hay muchos organismos, genomas y genes aun por conocer y aprovechar en producción sostenible

La normatividad sobre de propiedad intelectual, establecida y vigente, garantizaría a los inversionistas la explotación de nuevos recursos y/o procesos derivados de la biodiversidad.

La academia hace esfuerzos para comprender la base genética de las interacciones entre

organismos, (i.e. relaciones planta-patógeno). Entendiendo estas relaciones permitiría explotar la

diversidad genética para establecer mecanismos genéticos que ayuden a controlar plagas. Este

principio también aplica para el esclarecimiento de los mecanismos genéticos involucrados en la obtención de nuevos productos.

Ya existen empresas que explotan la diversidad biológica (especialmente plantas y microorganismos nativos, con resultados interesantes.l

Se conocen rutas metabólicas y genes de producción de moléculas esenciales para el bienestar

humano y animal (salud), lo cual permite obtener organismos (i.e., plantas) mucho más eficientes

en la producción de metabolitos benéficos para la salud (i.e., caso Vitamina A y otros micro-nutrientes para arroz, maíz, tomate, yuca, entre otros)

Existe buen desarrollo de empresas grandes, medianas e incipientes, basadas en la biodiversidad agrícola, su modificación y uso.

Análisis FODA Capacidades

Consideraciones internas Consideraciones externas

DEBILIDADES AMENAZAS

Capacidad débil para convertir los desarrollos en productos o

servicios a nivel industrial con rentabilidad adecuada.

Baja capacidad empresarial para el desarrollo de bioproductos.

Baja capacidad para planeación y diseño de mercados y para

estudios económicos de costo/beneficio.

Desconocimiento de elementos para negociación efectiva,

incluyendo licenciamientos.

Se encuentra desconocimiento de requisitos legales de

investigación, desarrollo, generación de empresas y comercialización

de productos biológicos

La formulación comercial y el escalamiento industrial de los

bioproductos desarrollados para su producción y mercadeo

representa un cuello de botella, especialmente en bioinsumos

Es insuficiente la capacidad técnica y de infraestructura para

control de calidad, y cumplimiento de estándares internacionales

para los bioproductos.

Escasa capacidad para desarrollar nuevos productos innovadores y

competir en mercados desarrollados

Es limitado el conocimiento, comprensión y manejo de los

microorganismos relacionados con los bioinsumos en diferentes

condiciones para obtener resultados más consistentes.

Debe profundizarse el estudio de la gran diversidad microbiana y su

potencial con estudios en caracterización morfológica, fisiológica y

metagenómicos

Se percibe dispersión, atomización y posible duplicación de esfuerzos por parte

de las instancias estatales para el fomento de actividades de desarrollo productivo

basado en biodiversidad. Se requieren nuevas formas de gobernanza, mayor

articulación entre las instancias involucradas, interacción interinstitucional y

liderazgo.

La legislación sobre acceso a recursos genéticos para dinamizar los procesos

de bioprospección limita la innovación. Hay demora en los trámites de permisos

de investigación y de acceso a recursos genéticos

No hay lineamientos claros sobre la implementación y aplicación de los procesos

de propiedad intelectual y transferencia de tecnología

Lentitud en la toma de decisiones en procesos administrativos y regulatorios

Presupuesto limitado para concluir desarrollos con resultados promisorios que

tienen potencial de impactar mercados

Los usuarios y población rural en general desconocen el valor económico, social

y ambiental de los bioinsumos..

Pocos incentivos para el desarrollo productivo de la biodiversidad.

En general los empresarios son muy conservadores y no les atrae invertir en

innovación.

Nicho 1: Aplicaciones farmacéuticas y plantas medicinales Hay un mercado sin desarrollar para plantas medicinales de la biodiversidad colombiana y sus productos derivados. De los productores de medicina naturista en Colombia, muchos también son activos en la producción de cosméticos (naturales). Estas compañías están más enfocadas en los ingredientes locales que los productores de cosméticos.

Nicho 2: Aplicaciones ambientales Representan aproximadamente el 11% del total comercializado en el mundo de productos derivados de

la biodiversidad en aplicaciones como BIORREMEDIACIÓN Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Nicho 3: Aplicaciones Alimentarias Alimentos funcionales, probióticos, prebióticos, frutales amazónicos, empaques inteligentes

Nicho 4: Aplicaciones en Cosmética y aseo Maquillaje, lociones, perfumes, jabones, productos higiene personal y doméstica

Nichos identificados para Colombia

Se prevé que el mercado mundial de cosméticos ecológicos y naturales crecerá hasta 2015 un promedio del 5% /año

Fuente: INBIO, 2013

Limitantes para el desarrollo de la bioeconomía

Validación, certificación y normalización

• Limitada capacidad para la implementación efectiva de la normatividad relacionada con el acceso,

aprovechamiento y uso comercial de la biodiversidad

• Muy baja capacidad empresarial en los investigadores y carencia de elementos para negociación efectiva,

incluyendo licenciamientos

• Poco conocimiento sobre los estándares internacionales mínimos de cumplimiento para que el producto sea

aceptado para comercialización

• Desconocimiento de posibles mecanismos de diferenciación, normalización y aseguramiento de la calidad, de

buenas prácticas de producción, así como de formulación de planes de negocios con proyecciones y metas

• Muy escasa inclusión de tecnologías de punta en las cadenas de valor

• No hay claridad de las exigencias y costos de inversión, no se analiza el tipo de certificación más conveniente

de acuerdo con el mercado objetivo, o cual se ajusta a sus necesidades de promoción y comercialización, no

diferencian las certificaciones de acuerdo al producto, al mercado y a sus metas.

Limitantes para el desarrollo de la bioeconomía

• POLÍTICAS, MECANISMOS DE FINANCIACIÓN E INVERSIÓN

• Los desarrollos en bioeconomía requieren buena capacidad de innovación, cambio de actitud y políticas sólidas

definidas –incentivos y reglas- así como liderazgo para el cambio social sostenible. Faltan mecanismos adecuados

para la integración sostenida y permanente de los esfuerzos públicos y privados en investigación e innovación

• Se cuenta con recursos públicos y de cooperación para investigación académica, sin embargo, son pocos los

recursos privados de inversión directa en la generación de conocimiento.

• Escasos mecanismos de financiación, principalmente en las etapas de transformación del conocimiento

investigativo hacia productos y servicios generadores de utilidades y soluciones de mercado. Reducida

financiación para las etapas de producción primaria, acopio y transformación y escalamiento, baja capacidad

gerencial, evidenciada en la baja utilidad de herramientas financieras

• El desarrollo del sector de biotecnología necesariamente tiene que contar con fuentes de financiamiento

específicos, que debe promover la vinculación de investigación con modelos empresariales de puesta en valor de

los avances científicos.

• Las líneas de financiamiento deben promover la vinculación de centros de investigación (estatales y privados) con

modelos empresariales y nichos específicos de mercado. Se trata de generar inversiones de recursos en modelos

sostenibles de co-generación de valores económicos y sociales.

Políticas públicas o incentivos relevantes – Recomendaciones FODA Transformativo

• Adoptar nuevas formas de gobernanza organizacional entre universidad, industria y estado (formas claras y

transparentes para negociar, orientación y coordinación de redes de I&D, promoción de emprendimientos empresariales, y el comercio justo en los

mercados internacionales)

• Fortalecer la capacidad negociadora de los países, incluida la identificación de las oportunidades de mercado.

Definir los potenciales más promisorios y principales avances relacionados con cadenas de valor con un enfoque

de bionegocios, respaldar con estudios de factibilidad técnica, económica y de mercados para definición de

nichos competitivos (Bioinsumos, alimentos, biominería, cósmetica y aseo)

• Estimular políticas que ofrezcan incentivos a tecnologías de segunda generación, para una mejor conversión de

residuos –reciclaje-, promover desarrollos tecnológicos para recuperación de áreas degradadas, fomentar el

desarrollo de tecnologías para la adaptación o mitigación del cambio climático (i.e.. nuevas variedades de plantas con

menores requerimientos de agua y de fertilizantes químicos).

• Fortalecer las capacidades técnicas para responder a los requerimientos de calidad de los mercados

internacionales y desarrollar habilidades para detectar la posible demanda del mercado.

• Desarrollar estrategias competitivas de bionegocios colaborativos que permitan participación de pequeños y de

medianos empresarios, definiendo productos o procesos que generen mayor valor agregado en el mercado

Muchas gracias!!!

ehodson8@outlook.com